Question

焊接鋼鐵時常用的焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹．發(fā)生的反應體系中共有六種物質：NH₄Cl、FeCl₃、N₂、Fe₂O₃、Fe和X．
（1）根據題意，可判斷出X是

H₂O

（寫化學式）；
（2）寫出并配平該反應的化學方程式：

6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O

；
（3）當轉移的電子總數為a個時，氮氣物質的量變化了bmol，阿伏伽德羅數常數為（用含a、b的代數式表示）

a

6b

；
（4）反應中被氧化產生了11.2L（標準狀況）的氣體時，被還原的物質的質量為

80g

．

Answer 1

分析：（1）根據焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹可知反應物，利用元素守恒來分析X；
（2）根據Fe元素的化合價降低、N元素的化合價升高，利用電子守恒及質量守恒定律來配平反應；
（3）根據生成氮氣時轉移的電子來計算；
（4）根據化學方程式及起氧化劑作用的氧化鐵來計算．

解答：解：（1）根據焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹可知反應物為NH₄Cl、Fe₂O₃，
則該反應得生成物為FeCl₃、N₂、Fe和X，
根據元素守恒可知X中含有H、O元素，則X為H₂O，
故答案為：H₂O；
（2）由反應物和生成物可知，
NH₄Cl+Fe₂O₃→Fe+FeCl₃+N₂↑+H₂O，
該反應Fe元素的化合價由+3價降低為0，N元素的化合價由-3價升高到0，
根據電子守恒可知，得電子數=失去電子數=18e^-，則
6NH₄Cl+Fe₂O₃→6Fe+FeCl₃+3N₂↑+H₂O，
再質量守恒定律可知，配平的化學反應為6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O，
故答案為：6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O；
（3）由6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O可知，生成3mol N₂時轉移的電子數為18mol e^-，
設阿伏伽德羅數常數為x，由轉移的電子總數為a個時，氮氣物質的量變化了bmol，
則

b

a x

=

3mol

18mol

，
解得x=

a

6b

，
故答案為：

a

6b

；
（4）11.2L（標準狀況）的氣體，其物質的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
由6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O可知，
氣體與起氧化劑作用的氧化鐵得關系為，3N₂～3Fe₂O₃，
則被還原的物質的質量為0.5mol×160g/mol=80g，
故答案為：80．

點評：本題考查氧化還原反應得配平及有關計算，根據電子守恒及質量守恒定律得出化學反應方程式是解答本題的關鍵，并注意（4）是學生解答的難點和易錯點，4mol Fe₂O₃參與反應時只有3mol作氧化劑．